内容正文:
河北
物 理
课堂精讲册
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模块五 电学、磁学
第二十单元 电与磁
2
一阶 立足教材过基础
3
知识点1 磁现象 磁场
1.磁现象
(1)磁性:物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫作磁性,具有磁性的
物体叫作磁体。
(2)磁极:磁体吸引能力①______的两个部位叫作磁极。能自由转动的
磁体,静止时指南的那个磁极叫作②______极,指北的那个磁极叫作
③_______极。
最强
南
北
(3)磁极间相互作用规律:同名磁极相互④______,异名磁极相互
⑤______。
排斥
吸引
(4)磁化:一些物体在磁场或电流的作用下获得磁性的现象叫作磁化。
4
2.磁场
(1)概念:磁体周围存在着一种看不见、摸不着,能使小磁针偏转的物
质,这种物质叫作磁场。
(2)基本性质:对放入其中的磁体有⑥____的作用。磁极间的相互作用
就是通过⑦______产生的。
(3)方向:小磁针静止时⑧_______极所指的方向规定为该点磁场的方向。
力
磁场
北
5
3.磁感线
(1)定义:为了描述磁场的分布情况而画出的假想曲线,磁感线实际并
不存在,研究磁感线采用的方法是理想模型法。
(2)方向:在磁体外部磁感线都是从磁体的<m></m>极出发,回到<m></m>极。而在磁
体内部则相反,磁感线是从<m></m>极出发,回到<m></m>极(注意:磁感线永远不会相
交)。下图为常见的磁感线分布。
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(1)磁感线的疏密可以表示磁场的强弱,磁感线越密的地
方,磁场越强;(2)磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一
致。同一磁体的任意两条磁感线均不会相交。
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4.地磁场
定义 地球本身就是一个巨大的磁体,地球周围空间存
在的磁场叫地磁场
特点 地磁场的形状与⑨______(选填“条形”或“蹄形”)
磁体的磁场相似,如图地磁北极在地理的⑩____
极附近,地磁南极在地理的⑪____极附近
磁偏角 地理的两极和地磁场的两极并不重合,我国宋代
学者⑫______最早记述这一现象
条形
南
北
沈括
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知识点2 电生磁
1.电流的磁效应:通电导线周围存在与⑬__________有关的磁场,这种现象
叫作电流的磁效应。该现象是由丹麦物理学家⑭________通过实验发现的。
电流方向
奥斯特
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2.通电螺线管的磁场:通电螺线管外部的磁场与⑮______磁体周围的磁场
相似。通电螺线管两端的极性与⑯______的方向有关。
3.安培定则:用⑰______握住螺线管,让四指指向螺线管中⑱______的方
向,则拇指所指的那端就是螺线管的⑲___极。
条形
电流
右手
电流
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知识点3 电磁铁 电磁继电器
1.电磁铁
(1)构造:内部带有铁芯的螺线管。
(2)原理:电流的⑳____效应。
磁
(3)磁性强弱的影响因素:电磁铁磁性的强弱与㉑____________、
㉒________________有关。线圈匝数一定时,电流越㉓____,电磁铁的磁
性越强;电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越㉔____。
电流的大小
线圈匝数的多少
大
强
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(4)特点:电磁铁磁性的有无,可以由通、断电来控制;电磁铁磁性的
强弱可以由㉕______的大小和线圈匝数的多少来控制;电磁铁的极性可以
由㉖____________决定。
电流
电流的方向
(5)应用:电磁起重机、电铃、磁悬浮列车等。
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2.电磁继电器
(1)实质:利用电磁铁的吸引力来控制工作
电路的一种开关。
(2)特点:利用低电压、弱电流电路的通断
来间接控制高电压、强电流电路的通断。
(3)工作原理:如右图所示电路,闭合控制电路
接通
消失
分离
中的开关,电流通过电磁铁的线圈产生磁场,把衔铁 吸下来,使动触
点与静触点接触,受控电路㉗______,电动机工作。断开开关 ,线圈
中的电流消失,电磁铁的磁性㉘______,衔铁在弹簧 的作用下与电磁
铁㉙______,使触点、 脱开,受控电路断开,电动机停止工作。
. .
. .
. .
. .
. .
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知识点4 磁场对通电导线的作用 电磁感应
1.磁场对通电导线的作用
(1)影响因素:通电导线在磁场中受到㉚____的作用,受力方向与
㉛______方向和㉜______方向有关。若其中一个因素的方向发生改变,则
通电导线的受力方向与原来相反。
(2)影响导体运动快慢的因素:电流的大小、磁场的强弱。
(3)应用:电动机、扬声器等。
力
电流
磁场
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2.电磁感应
(1)发现:1831年英国物理学家㉝________发现了电磁感应现象。
法拉第
(2)条件:㉞______电路的一部分导体在磁场中做㉟____________运动
时,导体中就会有㊱______产生,这种现象叫电磁感应现象,产生的电流
叫感应电流。
闭合
切割磁感线
电流
(3)影响感应电流方向的因素:跟㊲__________________________和
㊳__________有关。若其中一个方向发生改变,则电流方向也会发生改变;
若两个因素的方向同时发生改变,则电流方向不变。
导体切割磁感线运动的方向
磁场方向
(4)电磁感应的应用:发电机、动圈式话筒等。
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知识点5 常见电磁现象的原理及辨识
实验
名称 奥斯特实验 电磁铁 磁场对通电
导线的作用 电磁感应
装置
原理 电流的磁效应 电流的磁效应 通电导体在磁场
中受到力的作用 电磁感应
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实验
名称 奥斯特
实验 电磁铁 磁场对通电
导线的作用 电磁感应
能量
转化 / / 电能 机械能 机械能 电能
续表
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实验
名称 奥斯特
实验 电磁铁 磁场对通电
导线的作用 电磁感应
影响
因素 磁场方
向与电
流的方
向有关 磁性强弱与电流
大小、线圈匝数
多少有关;磁场
方向与电流方向
有关 通电导体在磁
场中所受力的
方向与电流方
向、磁场方向
有关 感应电流的方向与磁
场的方向、导体切割
磁感线运动的方向有
关;感应电流的大小
与导体切割磁感线运
动的快慢及磁场强弱
有关
续表
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实验
名称 奥斯特
实验 电磁铁 磁场对通电
导线的作用 电磁感应
应用 电磁铁 电磁继电器、电
磁起重机、电铃 电动机、扬
声器 发电机、动圈式话筒
续表
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二阶 追本溯源练考点
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考点1 磁现象 磁场
1.在物理学习的过程中,对物理知识的正确认识是非常重要的。以下说法
中正确的是( )
A
A. 磁体周围空间中不同点的磁场方向可能相同
B. 指南针是一个小磁针,它的 极指向地理的南极
C. 磁体周围的磁场和磁感线都是真实存在的一种物质
D. 地球本身是一个磁体,地磁场的 极在地理北极附近
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2.(改编自RJ九年级P147图)《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,
其柢指南。”如图所示,“柢”即握柄,是磁体的___________极,静止时指
向地理的____(选填“南”或“北”)方;司南之所以能指向南北方向,是由
于受到________的作用。
(或南)
南
地磁场
第2题图
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3.(改编自RJ九年级P151习题)如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的
简易指南针,若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的
_______极。此时,将指南针底座逆时针旋转 ,针尖静止时将指向地
理位置的____方。
北
北
第3题图
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考点2 电磁铁 电磁继电器
第4题图
4.如图甲所示,将一根直导线沿南北方向水平放
置在静止的小磁针正上方,当接通电源时小磁
针偏转,表明______________________。改变
直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也随之
通电导体周围存在磁场
磁场方向和电流方向有关
(南)
改变,表明________________________。若将导线绕成螺线管并通电,如
图乙所示,则通电螺线管的 端是_________极。
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第5题图
5.(改编自RJ九年级P160习题)为探究影响电磁铁磁性强
弱的因素,用相同的细导线和铁钉绕制成两个电磁铁 、
,铁钉下方放有足够多的大头针,如图所示,闭合开关
后移动滑动变阻器的滑片,无论滑片移到哪个位置,电磁
越强
越弱
铁总能比电磁铁 吸附更多的大头针。这说明电流一定时,线圈匝数越
多,电磁铁的磁性______,将滑动变阻器的滑片向右移时,两个电磁铁吸
引的大头针数量都减少,这说明线圈匝数一定时,电流越小,电磁铁的磁
性______。(均选填“越强”或“越弱”)
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考点3 常见电磁现象的辨识
第6题图
6.(扬声器与动圈式话筒的原理)下列有关电
和磁的四幅图,其中描述正确的是( )
B
A. 如图甲,奥斯特实验证实了磁能产生电
B. 如图乙,由小磁针静止时极的指向可以
判断 端与电源正极连接
C. 如图丙,扬声器与发电机工作原理相同
D. 如图丁,动圈式话筒与电动机工作原理相同
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7.(电动机与发电机)如图为电动机和发电机模型,其中____(选填“左”
或“右”)图为电动机模型,其工作原理是___________________________。
电动机工作时的能量转化情况是将__________________。
左
通电线圈在磁场中受力转动
电能转化为机械能
第7题图
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三阶 深研考法练实验
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实验1 探究通电螺线管外部磁场的方向(课标要求)
1.在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中,采用了如图甲所示的实验装置。
(1)铁屑的作用是显示________________,铁屑的疏密可反映通电螺线
管磁场的______。
磁场的分布情况
强弱
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(2)在装有螺线管的有机玻璃板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明
显变化,这时需要________________。
轻敲有机玻璃板
(3)观察到铁屑排列如图甲所示,可初步得出通电螺线管外部磁场与
______磁体的磁场相似。
(4)为了进一步验证该结论是否正确,把小磁针放在螺线管四周不同位
置,目的是________________。
条形
确定磁场的方向
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(5)由图乙可知,螺线管的____(选填“左”或“右”)端是 极,在通电螺
线管外部,磁场方向是从___极出发,回到___极。
左
(6)对调电源的正、负极,小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管
的极性与螺线管中____________有关。
电流的方向
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(7)在图乙中,小红发现螺线管中间部位两侧的小磁针没有发生偏转,
而其他位置的小磁针均发生了偏转,这两处小磁针不偏转的原因可能是:
________________________________。
该点的磁场方向与地磁场方向相同
(8)实验中______(选填“能”或“不能”)用大头针代替小磁针来探究通电
螺线管外部的磁场分布情况(假设大头针被悬挂起来且能自由转动)。
不能
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(9)下列做法中,不一定能使图乙中的通电螺线管磁性增强的是___。
(填字母)
A.将没有磁性的铁芯插入螺线管中 B.将有磁性的条形磁体插入螺线管中
C.增大通过螺线管的电流 D.增加螺线管的匝数
B
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(10)用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标、 极,请写出一种
判断小磁针、 极的做法:________________________________________
_________________________________________________。
将可自由转动的小磁针水平放置在水平桌面
上,待其静止时,指北的一端为极,指南的一端为极
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(11)小明继续进行实验探究,并按图丙连接电路,先将开关接 ,观察电
流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关换到,调节变阻器的滑片 ,
控制
两次实验的电流大小相等
线圈匝数
A
B.探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,调节滑动变阻器是为了_____
________________________,来探究电磁铁磁性强弱与__________的关系,
通过吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性强弱,下列实验中也是采用这种
研究方法的是____。(填字母)
A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它
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(12)结合生活 电磁铁在生产生活中有着广泛的应用,请举一应用实例:
______________________________________________;与天然磁体相比,
请你写出电磁铁的一条优点:________________________________。
电磁继电器(或电磁起重机、电铃等,合理即可)
能更方便地控制磁场的产生与消失
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实验2 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(课标要求)
2.如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置。
(1)悬挂硬棒静置于 形磁铁的磁场中,此时两极正对
区域磁感线的箭头方向是竖直向____(选填“上”或“下”)。
下
(2)灵敏电流计的作用是用来检测__________的,用到的物理研究方法
是________,通过__________的方向判断电流的方向。实验中的硬棒 应
选择______(选填“铁棒”“铝棒”或“塑料棒”)。
感应电流
转换法
指针偏转
铝棒
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(3)若闭合开关进行实验时发现现象不明显,小明认为是原来磁铁的磁性
太弱所致,他提出更换磁性更强的磁铁,就在他移动原磁铁时,你发现电
流计的指针出现了晃动,你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针
偏转的原因:________________________。(仅写出最应该进行的一步操作)
让金属棒在水平方向运动
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(4)小明利用如图装置让闭合电路中的一部分导体 在磁场中运动,观
察电流计指针的偏转情况,记录在下表中。
实验次数 开关 导体 运动方向 磁场方向 灵敏电流计指针
1 断开 水平向右 上下 不偏转
2 闭合 水平向右 上下 向左偏转
3 闭合 竖直向下 上下 不偏转
4 闭合 水平向左 上下 向右偏转
5 闭合 水平向左 上下 向左偏转
(5)比较1、2两次实验可知,__________是产生感应电流的一个条件。
(6)由第2、4两次实验可知,导体棒 中感应电流的方向与___________
_________的方向有关。
电路闭合
导体切割磁
感线运动
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(7)通过这个实验现象得出初步结论:闭合电路的
一部分导体在磁场中_____________运动时,导体中
就会产生感应电流。
做切割磁感线
实验次数 开关 导体 运动方向 磁场方向 灵敏电流计指针
1 断开 水平向右 上下 不偏转
2 闭合 水平向右 上下 向左偏转
3 闭合 竖直向下 上下 不偏转
4 闭合 水平向左 上下 向右偏转
5 闭合 水平向左 上下 向左偏转
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(8)根据______(选填序号)两次实验现象可知,感应电流的方向与磁
场方向有关。
4、5
(9)在探究中还发现,导体棒 水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏
电流计的指针偏转角度较小;快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较
大。说明感应电流的大小与________________有关。
导体运动的快慢
实验次数 开关 导体 运动方向 磁场方向 灵敏电流计指针
1 断开 水平向右 上下 不偏转
2 闭合 水平向右 上下 向左偏转
3 闭合 竖直向下 上下 不偏转
4 闭合 水平向左 上下 向右偏转
5 闭合 水平向左 上下 向左偏转
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(10)此实验中,导体棒 相当于______,此过程中将______能转化为____
能;生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
(11)如果去掉灵敏电流计,接上一个电源,这个实验装置还可以探究什
么实验?______________________。
电源
机械
电
发电机
磁场对通电导线的作用
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43
$